[发明专利]液体微滴喷射设备

说明书

相关申请的交叉参考

2006年3月6日提交的日本专利申请2006-059804号和2006-059805号的整个公开内容，包括说明书、权利要求、附图和摘要全部结合于此作为参考。

技术领域

本发明的一个实施例涉及液体微滴喷射设备，其用于通过利用致动器对储存液体的压力室选择性地施加喷射压力，从连接于该压力室的喷嘴喷射液体微粒。

背景技术

常规地，为了在面向打印头单元的记录介质上喷射液体微滴，通过扫描打印头单元利用墨水在记录介质上进行记录的喷墨记录设备是已知的。该打印头单元具有用于存储墨水的多个压力室、用于为各压力室供给墨水的公用墨水室、设置成邻近各个压力室的压电致动器，以及用于驱动该压电致动器的驱动电路；利用该驱动电路驱动的压电致动器对压力室选择性地施加压力，以便墨水微滴从连接于该压力室的喷嘴喷射到记录介质上。

当利用压电致动器对压力室内的墨水施加喷射压力时，墨水朝着喷嘴移动，并且同时具有从该压力室向墨水供给侧，也就是向上游侧运动的趋势。由于墨水沿着与喷射方向相反的方向移动降低喷射效率，应当尽可能限制这种运动。在喷射液体微滴之后，该压力室内的压力应当下降，以便不喷射过多的墨水。

因此，常规上，在打印头单元内形成的墨水流动通道中的压力室或喷嘴的压力降低大于其他部分的压力降低，使得喷射墨水之后该压力室里面的压力降低，以便输出稳定的墨水微滴。

但是，在上面描述的常规方法中，为了在压力室得到足够的压力降低，需要增加压力室的长度或很小的压力室截面积，因而产生如下的问题。

首先，当压力室的长度增大时，打印头单元的整个尺寸变大，以及压力波动的周期变长。这样导致记录数速度的限制。其次，当压力室的截面积做成很小时，为了获得具有预定体积的墨水微滴，必需对压力室施加较大的压力，并且在压力室内产生很大的负压。这将削弱喷射稳定性。而且，当在喷嘴侧上的压力降低的比例较大时，相对于产生的压力而言，喷射的液体微滴的体积的比例变得较小；结果，喷射速度显著地升高，并且喷嘴里面的弯液面(meniscus)易于消失。

由于这些原因，常规上设计出一种结构，其中公用墨水室利用变窄的部分作为墨水通道连接到压力室。由于该变窄的部分的压力降大于公用液体室和压力室的压力降，因而与常规的结构相比获得足够的压力降，而不需要不必要地增加压力室的长度，也不需要将压力室的截面积做成很小。结果，当利用压电致动器对压力室里面的墨水施加压力时，能够有效地产生朝着喷嘴的墨水流。而且，在喷射墨水之后，压力室内的压力降低，因此防止喷射过多的墨水，因而能够用高速以极好的效率进行记录。

发明内容

但是，近年来，要求喷墨记录设备具有更高的表现能力。更具体说，要求它们在较宽的灰度(gradation)范围内以更高的记录频率进行记录。

因此，本发明的一个实施例提供一种能够在比常规范围宽的灰度范围内进行记录，并且能够以比常规频率高的驱动频率喷射液体微滴的液体微滴喷射设备。

根据本发明的一方面，液体微滴喷射设备包括：喷射液体微滴的多个喷嘴；分别连接于该多个喷嘴的多个压力室，该压力室每个构造成存储被选择性地施加喷射压力的液体；储存用于供给该多个压力室的液体的公用压力室；以及连接在该公用液体室和个多个压力室之间的变窄部分，以从该公用液体室向该多个压力室供给液体，该变窄部分的压力降大于该公用液体室和该多个压力室的压力降。每个变窄部分沿着液体流动方向的长度相对于对应的一个压力室沿着该液体流动方向的长度的比为0.34或以上，其中该液体流动方向对应于该变窄部分液体流动的方向。

根据另一方面，该变窄部分的宽度对深度的比为2.9或以上。

根据本发明的另一方面，该液体微滴喷射设备还包括：限定该多个压力室的凹腔板；限定该公用液体室的集流腔板；以及层叠在该凹腔板和集流腔板之间的供给板，该供给板限定该变窄部分；其中该供给板具有沿着其形成变窄部分的平坦表面，并且每个变窄部分有一端连接于公用液体室，而另一端连接于对应的一个压力室。

根据另一方面，该液体微滴喷射设备还包括：限定多个喷嘴的喷嘴板，该喷嘴板相对于该集流腔板设置在该供给板的相对侧上。

根据另一方面，该液体微滴喷射设备还包括：与该供给板层叠在一起的基板；其中该变窄部分在该供给板上分别形成为槽形并且由该基板覆盖，使得该基板与该供给板一起限定该变窄部分；并且该供给板限定通孔，该通孔的一端将其中一个变窄部分连接于公用液体室，或者在其另一端连接到对应的一个压力室。